Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (N1)
Sylabus przedmiotu Metody numeryczne:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Energetyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Metody numeryczne | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Techniki Cieplnej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Aleksandra Borsukiewicz <Aleksandra.Borsukiewicz@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Barbara Zakrzewska <Barbara.Zakrzewska@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Podstawy termodynamiki i wymiany ciepła. |
W-2 | Podstawy mechaniki płynów |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studenta z metodyką numerycznej mechaniki płynów (CFD) i możliwościami jej wykorzystania do projektowania w energetyce |
C-2 | Zapoznanie studenta z metodyką i możliwościami wykorzystania symulatorów procesowych do modelowania systemów energetycznych |
C-3 | Celem zajęć laboratoryjnych jest ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystywania komercyjnie dostepnego oprogramowania CFD oraz symulatorów procesowych w praktycznych zastosowaniach |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Zastosowanie metod numerycznych do analizy zjawisk transportu pędu, masy i energii w praktycznych zagadnieniach wyminy ciepła i masy. Praktyczne wykorzystanie możliwości programów symulacyjnych w obliczeniach termodynamicznych (cieplnych) – zindywidualizowane obliczenia projektowe wybranych zagadnień cieplnych. | 10 |
10 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Podstawy analizy numerycznej. Możliwości zastosowanie metod numerycznych w obszarze zagadnień związanych z wyminą ciepła i termodynamiką. Prawa zachowania pędu, energii i masy w płynach: Różniczkowe równania ciągłości, bilansu pędu, masy i energii, uogólnione równanie przenoszenia (RP), warunki jednoznaczności rozwiązań RP, typy warunków brzegowych .Podstawy numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych; Metody dyskretyzacji RP – objętości kontrolnej i elementu skończonego, schematy interpolacyjne, algorytmy sprzęgania równania ciągłości, numeryczne rozwiązania układów równań. Pakiety komercyjne; typy pakietów, cechy charakterystyczne i użytkowe, wymagania hardware’owe. | 10 |
10 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Zajecia praktyczne z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania. | 10 |
A-L-2 | Praca własna studenta | 45 |
A-L-3 | Konsultacje | 5 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Multimedialny wykład informacyjny | 10 |
A-W-2 | Praca własna studenta | 15 |
A-W-3 | Konsultacje | 5 |
30 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny |
M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów |
S-2 | Ocena podsumowująca: Sprawdzian praktyczny - przeprowadzenie modelowania na wybranym przykładzie |
S-3 | Ocena formująca: Sprawozdania pisemne z wykonanych zadań problemowych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ENE_1A_C33_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie objaśnic zasady i definicje związane z medodami numerycznymii teorią systemów w odniesieniu do zagadnień cieplnych. | ENE_1A_W02, ENE_1A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ENE_1A_C33_U01 W wyniku odbytych zajęć student ma umiejetność wykonania symulacji numerycznych podstawowych podstawowych procesów cieplnychz wykorzystaniem komercyjnie dostepnego oprogramowania. | ENE_1A_U20 | — | — | C-3 | T-L-1 | M-2 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ENE_1A_C33_K01 Student ma świadomość potrzeby dokształcania się oraz podnoszenia swoich umiejętności i kompetencji zawodowych | ENE_1A_K01 | — | — | C-3 | T-W-1, T-L-1 | M-2 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ENE_1A_C33_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie objaśnic zasady i definicje związane z medodami numerycznymii teorią systemów w odniesieniu do zagadnień cieplnych. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy podanej na wykładzie ani na ćwiczeniach laboratoryjnych |
3,0 | Student opanował podstawowa wiedze podana na wykładzie i na ćwiczeniach laboratoryjnych | |
3,5 | Student opanował podstawowa wiedze podana na wykładzie i na ćwiczeniach laboratoryjnych i potrafi ja zinterpretować i wykorzystać w stopniu dostatecznym | |
4,0 | Student opanował podstawowa wiedze podana na wykładzie i na ćwiczeniach laboratoryjnych i potrafi ja zinterpretować i wykorzystać w stopniu dobrym | |
4,5 | Student opanował podstawowa wiedze podana na wykładzie i na ćwiczeniach laboratoryjnych i potrafi ja zinterpretować i wykorzystać w znacznym stopniu | |
5,0 | Student opanował podstawowa wiedze podana na wykładzie i na ćwiczeniach laboratoryjnych i potrafi ja zinterpretować i w pełni wykorzystać praktycznie |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ENE_1A_C33_U01 W wyniku odbytych zajęć student ma umiejetność wykonania symulacji numerycznych podstawowych podstawowych procesów cieplnychz wykorzystaniem komercyjnie dostepnego oprogramowania. | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać wiedzy teoretycznej do samodzielnego sformułowania modelu obliczeniowego. Nie potrafi zastosować żadnej z metod obliczeniowych podanych na wykładzie i ćwiczeniach laboratoryjnych |
3,0 | Student poprawienie dobiera metody numeryczne oraz potrafi je zastosować w sposób odtwórczy do rozwiązania wybranych problemów | |
3,5 | ||
4,0 | Student poprawienie dobiera metody numeryczne oraz potrafi je zastosować do rozwiązania wybranych problemów | |
4,5 | ||
5,0 | Student potrafi samodzielnie i bezbłędnie zastosować poznane metody numeryczne do symulacji i analizy zadanego problemu |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ENE_1A_C33_K01 Student ma świadomość potrzeby dokształcania się oraz podnoszenia swoich umiejętności i kompetencji zawodowych | 2,0 | |
3,0 | Student w podstawowym stopniu rozumie potrzebę ciągłego kształcenia się i doskonalenia zawodowego | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Jaworski Zdzisław, Numeryczna mechanika płynów w inżynierii chemicznej i procesowej, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2005
- Prosnak W.J., Równania klasycznej mechaniki płynów, PWN, Warszawa, 2006
- Kazimierski Z, Podstawy mechaniki płynów i metod komputerowej symulacji przepływów, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2004
- Praca zbiorowa pod redakcją J. Szarguta, Modelowanie numeryczne pól temperatury, WNT, Warszawa, 1992
- J. Jeżowski, Wprowadzenie do projektowania systemów technologii chemicznej, Część 1. Teoria, Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2002
- J. Jeżowski, A. Jeżowska, Wprowadzenie do projektowania systemów technologii chemicznej, Część 2. Przykłady obliczeń, Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2002
Literatura dodatkowa
- Andrzej Ziębik, Systemy energetyczne, Politechnika Śląska, Gliwice, 1989
- Andrzej Ziębik, Przykłady obliczeniowe z systemów energetycznych, Politechnika Śląska, Gliwice, 1990
- Jan Szargut, Analiza termodynamiczna i ekonomiczna w energetyce przemyslowej, WNT, Warszawa, 1983